Mercure élémentaire

La plupart des données proviennent d’enquêtes épidémiologiques réalisées chez des salariés d’usines fabriquant du chlore (OMS IPCS, 1991).

Chez l’homme exposé au mercure élémentaire, les organes cibles sont le système nerveux central et le rein.

Une exposition à long terme au mercure élémentaire provoque des effets de même nature qu’une exposition à court terme mais plus l’exposition est importante et longue, plus les effets sont sévères et peu réversibles. Les études épidémiologiques ont montré que les individus exposés à 100 µg.m^-3 de mercure élémentaire (ou 100 µg.g^-1 créatinine) présentaient des tremblements de la main, des paupières, des lèvres et de la langue dus à des lésions du cervelet, mais présentaient également des gingivites, une salivation et une modification de la personnalité (insomnie, irritabilité). Des expositions à plus long terme et à plus faibles concentrations en mercure (25-80 µg.m^-3 correspondant à 30 –100 µg de mercure par gramme de créatinine) provoquent des tremblements, une irritabilité, une diminution de la concentration intellectuelle et des troubles de la mémoire (Albers et al., 1988; Bidstrup et al., 1951; Chapman et al., 1990; Smith et al., 1970). La majorité de ces études suggère que les troubles du système moteur sont réversibles alors que la diminution cognitive ainsi que les pertes de mémoire peuvent être permanentes (Chaffin et al., 1973; Hannien, 1982). On observe également une diminution de la capacité psychomotrice et de la neurotransmission ainsi qu’une modification de la personnalité (Fawer et al., 1983; Piikivi et Hannien, 1989). Par exemple, l’étude de Fawer et al. (1983), réalisée chez 26 salariés masculins (âge moyen 44 ans) et dont le temps d’exposition moyen au mercure était de 15,3 ans, a mis en évidence une augmentation des tremblements de la main chez les salariés exposés par rapport aux salariés non exposés au mercure. Ces tremblements sont la conséquence de dommages neurophysiologiques résultant d’une accumulation de mercure élémentaire dans le cervelet. Des mesures d’échantillons d’air ont permis de déterminer la concentration moyenne d’exposition soit 0,026 mg.m^-3 de mercure élémentaire. Une valeur moyenne d’exposition de 0,026 mg.m^-3 fut retenue comme LOAEC. Dans l’étude de Piikivi et Tolonen (1989), les travailleurs exposés à des vapeurs de mercure sur leur lieu de travail, ont présenté des concentrations moyennes en mercure dans le sang de 0,12 µg.L^-1, correspondant environ à une exposition à 0,025 mg.m^-3. Après une exposition moyenne de 15,6 ans, une augmentation du nombre d’anomalies de l’EEG a été observée par rapport aux témoins. L’activité cérébrale de ces employés est modifiée par rapport à celle des témoins non exposés, l'analyse montre une diminution de l'amplitude et des fréquences recueillies ; cet effet est plus important chez les sujets travaillant en 3x8 que chez ceux travaillant uniquement de jour. Un LOAEC de 0,025 mg.m^-3 a été déterminé. L’étude de l’influence des vapeurs de mercure sur le comportement et une évaluation neuropsychologique des travailleurs, exposés en moyenne pendant 15,8 ans, a été menée par Ngim et al., 1992. Les niveaux d’exposition étaient compris entre 8 et 85 µg Hg.m^-3, avec un niveau moyen estimé à 33 µg Hg.m^-3. Les travailleurs exposés ont moins bien réussi une série de tests proposés, soit l’épreuve du pianotage (évaluant la motricité fine), le calcul mental, le maintien de l’attention ou le temps de réaction à des stimuli visuels, que les témoins. Ces effets perdurent une fois la prise en compte de l’âge, qui est considéré comme un facteur confondant dans le type de réponse observée, pouvant. La concentration moyenne à laquelle sont observés ces effets est de 0,033 mg.m^-3.

Le rein est également un organe cible du mercure élémentaire pour des concentrations supérieures à 50 µg.g^-1 de créatinine. Le mercure élémentaire induit généralement une protéinurie accompagnée de lésions du tubule proximal puis du tubule terminal. A des concentrations supérieures, le mercure élémentaire peut induire des lésions glomérulaires (Danziger et Possick, 1973 ; Tubbs et al., 1982). Une étude réalisée chez un groupe de 63 salariés, travaillant dans une usine de chlore, a montré la présence d'une concentration élevée dans le sang et dans les urines de b galactosidase, associée à une albuminurie. Ces effets sont observés pour des concentrations de mercure supérieures à 30 µg.L^-1 dans le sang et supérieures à 50 µg.g^-1 de créatinine dans les urines (Buchet et al., 1980).

L'exposition par voie respiratoire au mercure élémentaire induit chez les enfants la maladie rose ou "Pink disease". Cette maladie est caractérisée par une tuméfaction froide, humide et cyanotique des mains et des pieds accompagnée de prurit et de crises sudorales, parfois de troubles nerveux ou de troubles cardiaques et un syndrome des ganglions lymphatiques muco-cutanés ("Kawasaki disease"). L’étiologie de ce syndrome aigu est peut être d’origine immunitaire (Fuortes et al., 1995). De nombreuses études montrent qu’une exposition à long terme de mercure élémentaire chez les enfants induit aussi de l’hypertension artérielle, de l’acrodynie[1], de la tachycardie, de l’anxiété, de l’irritabilité et un malaise général (Sexton et al., 1978 ; Torres et al., 2000).

Une toux chronique est rapportée chez les sujets exposés au mercure élémentaire pendant plusieurs semaines (ATSDR, 1999).

L'effet des vapeurs du mercure élémentaire a été évoqué chez les dentistes et leurs patients. Les vapeurs de mercure élémentaire relarguées par les amalgames dentaires pourraient être la cause de troubles neurologiques mais les preuves de ces effets manquent (Siblerud, 1992). Berdouses et al., 1995 ont étudié le mercure relargué par un amalgame dentaire en utilisant une bouche artificielle. La dose quotidienne et moyenne de mercure relarguée par 1 seul amalgame dentaire est d’environ de 0,03 µg. Dans cette étude, aucune relation n’a été mise en évidence entre le mercure relargué par un amalgame dentaire et les excrétions d’albumine. De même, aucune modification des facteurs immunitaires tels que le nombre de lymphocytes B et de lymphocytes T4 et T8 n’a été observée. Enfin, l’étude de Ritchie et al., 2002 a mis en évidence que la quantité de mercure présente dans les urines était 4 fois plus élevée chez les dentistes que chez les individus contrôles. Des atteintes rénales ainsi que des troubles de mémoire ont été observés chez les dentistes, mais sans corrélation avec la concentration de mercure présent dans les urines.

Une étude épidémiologique, réalisée chez 68 patients atteints de la maladie d’Alzheimer, n’a pas montré de relation entre la maladie et l’exposition au mercure contenu dans les amalgames dentaires, ni avec la concentration en mercure présente dans le cerveau (Saxe et al., 1999).

Mercure inorganique

Chez l’homme, aucune donnée concernant l’effet chronique du mercure inorganique après une exposition par voie pulmonaire n’est disponible.

Mercure organique

L’exposition chronique par voie pulmonaire au mercure organique entraîne des troubles respiratoires, gastro-intestinaux, musculaires, hépatiques et neurologiques. Une dyspnée par sécrétion de mucus ainsi qu’une nécrose d’une partie du foie furent observées chez un fermier de 39 ans ayant traité pendant plusieurs saisons ses graines avec de l’acétate de phénylmercure (Brown, 1954). Ce fermier présentait également une bouche enflée et infectée, des gencives rouges et douloureuses à la pression et des dents cariées. Dans cette étude, il n'est pas aisé de conclure pour savoir si les troubles respiratoires (dépression respiratoire, hypersécretion bronchique et bronchopneumonie purulente) sont les conséquences directes de l'intoxication au phénylmercure ou s’ils sont la conséquence d'une neurotoxicité sévère induite par le phénylmercure. Aucun effet respiratoire ou cardiovasculaire néfaste n'a été constaté chez 4 hommes ayant inhalé une concentration non connue de méthylmercure sous forme de poussières pendant plusieurs mois (Hunter et al., 1940). Par contre, ces personnes présentaient des troubles neurologiques tels que de l'engourdissement, des troubles de la marche et une irritabilité ainsi que des troubles musculo-squelettiques comme des fasciculations musculaires (contraction pathologique simultanée de fibres musculaires appartenant à la même unité motrice) et une absence de réflexe profond du bras. Ces troubles musculo-squelettiques sont secondaires aux atteintes neurologiques. Deux ans après l'exposition, certains de ces symptômes étaient encore observés chez ces individus.

Mercure élémentaire

L’exposition par voie orale au mercure élémentaire induit des troubles cardiovasculaires, gastro-intestinaux mais surtout neurologiques et rénaux.

Mercure inorganique

Le rein est l’organe cible après une exposition chronique par voie orale au mercure inorganique et le taux d’absorption digestive est de 7-15 %. Un dysfonctionnement rénal a été observé chez deux patientes ayant ingéré de façon chronique une dose inconnue de chlorure mercureux (Davis et al., 1974). En milieu industriel, l’exposition au mercure inorganique est associée à une protéinurie, et parfois à une néphropathie d’ordre glomérulaire qui pourrait être d’origine immunitaire.

Plusieurs observations ont mis en évidence l’effet neurotoxique du mercure inorganique par voie orale. Un garçon de 4 ans ayant été traité par la médecine chinoise avec un produit contenant du chlorure mercureux pendant 3 mois développa une dysphagie (sensation de gêne ou d'arrêt survenant au cours de la déglutition), un déséquilibre dans la démarche et une incapacité à contrôler le mouvement de ses bras (Kang-Yum et Oransky, 1992). Deux femmes furent atteintes de démence et d'irritabilité après avoir ingéré de façon chronique des tablettes laxatives contenant chacune 120 mg de chlorure mercureux (0,72 mg Hg.kg^-1.j^-1 pour un poids moyen de 70 kg). Une de ces deux femmes avait pris 2 tablettes par jour pendant 25 ans alors que l’autre avait ingéré 2 tablettes par jour pendant 6 ans. Ces 2 patientes décédèrent à la suite d’une intoxication au mercure inorganique. Dans cette étude, l’autopsie a montré un poids et un volume du cerveau faible ainsi qu’une réduction du nombre de cellules nerveuses dans le cervelet. Les microscopies optique et électronique ont révélé la présence de granules de mercure dans le cytoplasme des neurones et dans certains neurones (Davis et al., 1974).

Enfin, de nombreux troubles cardiovasculaires (tachycardie et augmentation de la pression sanguine) ont été observés chez des enfants ayant été traités pour des maux de dents ou pour la constipation avec des tablettes contenant du chlorure mercureux (Warkany et Hubbard, 1953). Plusieurs de ces enfants présentaient des démangeaisons de la peau et de la muqueuse ainsi qu'une desquamation des cellules de la paume de la main, de la plante des pieds et une conjonctivite ainsi que des douleurs abdominales, des diarrhées, des crampes au niveau des jambes et des mains, des troubles neurologiques tels qu’une irritabilité, des insomnies, une anorexie, une photophobie et une confusion.

Mercure organique

L’exposition chronique par voie orale au mercure organique peut entrainer la mort des individus. Le décès survient, le plus souvent, après une consommation importante de nourriture contaminée par du méthylmercure, comme la contamination du poisson, au Japon (Tsubaki et Takahashi, 1986) ou la contamination des graines en Irak (Bakir et al., 1973). Un temps relativement important s'écoule entre l’apparition des premiers symptômes et la consommation de nourriture et c'est pour cette raison que la dose létale du mercure organique est difficile à estimer. Des doses létales de mercure organique ont pu toutefois être estimées à partir des concentrations de mercure présent dans les tissus des personnes contaminées. Ces doses sont comprises entre 10 et 60 mg.kg^-1 de mercure organique (US EPA, 1985). Deux garçons décédèrent également après avoir mangé de la viande issue de troupeaux élevés avec des graines traitées par du chlorure d'éthylmercure (Cinca et al., 1979).

Par voie orale, le cerveau est le principal organe cible du mercure organique. Les fonctions sensorielles telles que la vue et l’ouïe ainsi que les zones du cerveau impliquées dans la coordination motrice sont généralement affectées. Les premiers symptômes induits par une exposition par voie orale au mercure organique, tels que la paresthésie (troubles de la sensibilité), un malaise général ou une vision brouillée, sont non spécifiques. Ces premiers symptômes sont suivis d'une restriction du champ visuel, d'une surdité, d'un défaut d’élocution et de troubles de la coordination musculaire (Bakir et al., 1973; Kutsuma, 1968; Jalili et Abbasi, 1961). Dans certains cas, une réversibilité des symptômes peut survenir. A plusieurs reprises, des populations ont été l’objet d’empoisonnements par des composés du méthyl- et de l’éthylmercure : au Japon, à Minamata en 1953 (Kutsuma, 1968), à Niigata, en Irak en 1971-1972 (Al-Mufti et al., 1976) et au Canada. Au Japon, une partie de la population fut empoisonnée par du poisson contaminé par du méthylmercure. 700 cas ont été rapportés à Minamata et 500 à Niigata. Sur les 1 422 personnes intoxiquées et présentant la maladie de "Minamata", 378 personnes décédèrent. Les symptômes observés sont le plus souvent d'ordre neurologique et sont des sensations de fourmillements au niveau des extrémités des membres (paresthésie), une réduction du champs de vision, une perte de goût, de l'odorat, de l'ouïe, une irritabilité, une perte de mémoire, des difficultés à s'endormir et une dépression. D’autres troubles sévères du système nerveux ont également été rapportés. La concentration moyenne en mercure total dans les poissons consommés a été estimée à environ 10 mg.kg^-1 de poisson frais (Kutsuma, 1968). La dose journalière de mercure absorbée pendant plusieurs mois, voire des années, est de 5-100 µg.kg^-1 avec une médiane de 30 µg.kg^-1. Les concentrations sanguines mesurées chez les patients variaient entre 200 et 400 µg.L^-1 et la concentration moyenne dans les cheveux était de 52 mg.kg^-1 de cheveux. Une situation similaire en Irak a été constatée entre les années 1956 et 1960 (Bakir et al., 1973; Jalili et Abbasi, 1961) provoquée par la consommation de farine fabriquée à partir de graines traitées au p-toluène sulfonanilide éthylmercure. Entre l'hiver 1971 et 1972, plus de 6 530 personnes ont été hospitalisées en Irak et environ de 460 sont décédées à la suite de détériorations sévères du système nerveux central. Les personnes contaminées présentaient des difficultés à marcher et à parler, une ataxie cérébelleuse, une paraplégie, des réflexes anormaux, une restriction du champ visuel, des tremblements, des énervements, de la confusion, des hallucinations et une perte de connaissance (Bakir et al., 1973). Les effets neurologiques observés au Japon et en Irak ont été associés à une dégénérescence neuronale et à une prolifération gliale dans la substance grise corticale et cérébelleuse (Al-Saleem et Clinical Committe on Mercury Posoning, 1976).

Mercure élémentaire

Par voie cutanée, il a été montré que certaines personnes sensibles au mercure pouvaient développer des stomatites (inflammation buccales, des muqueuses et des gencives) aux endroits ayant été en contact avec les amalgames dentaires (Veien, 1990). 

En 1991, l’OMS IPCS a conclu que pour des concentrations urinaires en mercure de 30 à 50 µg.g^-1 de créatinine, aucun effet imputable au mercure n’était observé. De plus, selon l’OMS IPCS (1991) la toxicité du mercure élémentaire n’est pas prouvée à l’exception des cas d’allergie. Ceci a été repris par un groupe d’experts suédois et dans un rapport américain (DHHS, 1993).

Mercure inorganique

L’exposition par voie cutanée au mercure inorganique pendant de longues durées induit des troubles cardiovasculaires, gastro-intestinaux, rénaux, neurologiques et immunologiques. L’application pendant environ 18 ans d’une crème contenant 17,5 % de chlorure de mercuriammonium a induit chez une femme de 42 ans, une détérioration de la fonction rénale (Dyall-Smith et Scurry, 1990). Cette personne présenta également une pigmentation « bleu noir » au niveau du menton et de la bosse frontale moyenne ainsi que des tremblements, une anxiété et une dépression (Dyall-Smith et Scurry, 1990).

Mercure organique

Très peu de données concernant l’effet d’une exposition à long terme par voie cutanée au mercure organique sont disponibles. Un seul cas a été rapporté où un salarié de 33 ans fut exposé à de la poussière de nitrate de méthyl mercure pendant 2 ans. Ce salarié présenta des brûlures et des vésicules sur les avant bras (Hunter et al., 1940).

De nombreuses études ont mis en évidence que l’exposition chronique par voie pulmonaire au mercure élémentaire et au mercure inorganique induisait principalement des troubles neurologiques mais également des troubles respiratoires, cardiovasculaires, hépatiques et immunologiques (Gage, 1961).

Mercure élémentaire

Chez 6 lapins exposés à 4 mg.m^-3 de vapeurs de mercure élémentaire pendant 13 semaines, 2 présentaient des légers tremblements et un clonus (série de contractions rythmiques suite au maintien d'un étirement). La concentration de mercure retrouvée dans le cerveau de ces lapins était comprise entre 0,8 et 3,7 µg.g^-1 de tissu humide (Fukuda, 1971). Après une exposition intermittente à 3 mg.m^-3 de vapeurs de mercure élémentaire pendant 12 à 39 semaines, les rats présentaient une augmentation de l’agressivité. Cependant, aucun changement histopathologique n’a été décelé (Kishi et al., 1978). Les symptômes observés chez les rats étaient réversibles, 12 semaines après l’arrêt de l’exposition (Kishi et al., 1978).

Une congestion pulmonaire a été observée chez les rats après une exposition à 1 mg.m^-3 de vapeurs de mercure élémentaire,  100 heures consécutives par semaine pendant 6 semaines (Gage, 1961). Chez les rats exposés à 3 mg.m^-3 de vapeurs de mercure, seulement 3 jours par semaines pendant 12 à 42 semaines, l’examen pathologique n’a révélé aucune modification significative de l’arbre respiratoire (Kishi et al., 1978).

Les études rapportant un effet cardiovasculaire induit par l’exposition au mercure sont limitées. Une étude a montré des changements pathologiques (intermédiaires à modérés) du cœur chez les lapins exposés à de faibles concentrations de vapeurs de mercure (0,86 à 6 mg.m^-3) pendant 2 à 12 semaines (Ashe et al., 1953).

Des effets hépatiques importants tels que des nécroses ont été observés chez des animaux exposés à de fortes doses de mercure élémentaire (28,8 mg.m^-3) et plutôt pour des expositions de durées intermédiaires. Pour une exposition à 6 mg.m^-3 de vapeurs de mercure, 7 heures par jour, 5 jours par semaine pendant 1 à 5 semaines chez les lapins, les effets sur le foie sont moins sévères, et sont principalement des effets intermédiaires et des dégénérescences cellulaires (Ashe et al., 1953). Des changements pathologiques "modérés" du foie, des dégénérescences cellulaires marquées et quelques nécroses ont été constatés chez les lapins exposés à 6 mg.m^-3 de vapeurs de mercure élémentaire, 7 heures par jour, 5 jours par semaine pendant 6 à 11 semaines (Ashe et al., 1953). Aucun changement hépatique n’a été constaté chez les rats exposés de façon intermittente à 3 mg.m^-3 de vapeurs de mercure, 3 heures par jour, 5 jours par semaine pendant 12 à 42 semaines (Kishi et al., 1978).

Les troubles rénaux induits pour une exposition par voie respiratoire à 3 mg.m^-3 de mercure élémentaire 3 h.j^-1, 5 jours par semaine pendant 12 à 42 semaines sont des dégénérescences légères de l’épithélium tubulaire chez le rat, le lapin et le chien (Kishi et al., 1978).

En ce qui concerne les troubles immunologiques, l’exposition à des vapeurs de mercure de souris rendues génétiquement susceptibles au mercure, pendant 10 semaines, a induit une réponse auto-immune chez ces souris, se manifestant par une stimulation du système immunitaire, une hypergammaglobulinémie IgE et par la synthèse d’auto-anticorps. Les souris ont été exposées à des concentrations de mercure comprises entre 0,3 et 1 mg.m^-3 pendant un temps d’exposition allant de 0,5 à 19 heures par jour, 5 jours par semaine, pendant 10 semaines. Les doses d’exposition pour chaque groupe ont été exprimées en µg.kg^-1 par semaine. Un LOAEL a été établi pour la synthèse d’auto-anticorps, il équivaut à une dose absorbée de 0,170 mg Hg.kg^-1 par semaine pour une exposition de 1h30 par jour à 0,5 mg.m^-3 de mercure élémentaire. Le NOAEL calculé équivaut à une dose absorbée de 0,075 mg Hg.kg^-1.j^-1 pour une exposition de 0,5 heure par jour à 0,5 µg.m^-3 de mercure (Warfvinge, 1995).

Mercure organique

Aucune étude concernant l’effet induit par une exposition chronique par voie pulmonaire au mercure organique n’est disponible chez l’animal.

Mercure inorganique

Il a été montré une augmentation du poids relatif de l’adrénosurrénale chez des rats mâles traités avec du chlorure mercurique par gavage, à une dose équivalent à 20 mg.kg^-1 de mercure pendant 4 semaines. Chez les femelles, il a été observé une diminution du poids absolu des adrénosurrénales pour la dose de 22 mg.kg^-1 (Jonker et al., 1993). D’autres études ont montré un effet sur la glande thyroïde après une exposition à des sels divalents du mercure (Goldman et Blackburn, 1979 ;Sin et al., 1990).

Un grand nombre d’études ont montré que le rein était l’organe cible privilégié d’une exposition chronique par voie orale au mercure inorganique. Le NTP, 1993, a mené plusieurs études chez le rat et la souris, exposés par gavage, au chlorure mercurique pendant 14 jours, pendant 6 mois et pendant 2 ans.

Pour l’étude de 14 jours, une augmentation du poids relatif et absolu des reins chez les mâles à partir de 1,9 mg.kg^-1.j^-1 et chez les femelles de 3,7 mg.kg^-1.j^-1 est observé ainsi qu’une nécrose tubulaire rénale dose-dépendante à partir de 3,7 mg.kg^-1.j^-1 avec une sensibilité plus marquée chez les mâles ainsi qu’une nécrose d’intensité moyenne à modérée à la plus forte dose. Un NOEL de 1,25 mg.kg^-1 de chlorure mercurique (correspondant à 0,95 mg Hg.kg^-1) a été déterminé.

Pour l’étude de 6 mois, les rats Fischer 344 (10 rats par sexe et par lot) ont été exposés par gavage à du chlorure mercurique aux concentrations de 0 - 0,23 - 0,46 - 0,93 - 1,9 ou 3,7 mg Hg.kg^-1.j^-1 dans de l’eau déionisée. Les poids totaux des animaux, ainsi que de différents organes (cœur, cerveau, foie, rein, testicules et thymus) sont mesurés et des examens histopathologiques sont réalisés. Une augmentation significative du poids des reins chez les mâles et les femelles exposés aux doses supérieures ou égales à 0,46 mg.kg^-1.j^-1 est observée. Chez les mâles, une néphropathie minime apparaît pour les animaux exposés aux deux plus faibles doses ainsi que chez les témoins. Toutefois, cette atteinte devient plus sévère dès 0,93 mg.kg^-1.j^-1. Chez les femelles, l’atteinte des reins reste minime et n’est significative qu’à la plus forte dose. La néphropathie observée se caractérise par des foyers de régénération tubulaire, un amincissement de la membrane tubulaire et la présence d’inclusions hyalines. Ces changements sont associés au niveau macroscopique à une apparence granuleuse des reins. Aucun effet rénal (NOAEL) n’a été observé chez les animaux exposés à 0,23 mg Hg.kg^-1.j^-1.

Dans l’étude couplée traitant de toxicité systémique et de cancérogénicité (exposition des animaux pendant 2 ans), tous les animaux, rats et souris, ont développé une néphropathie. Divers effets secondaires ont été mis en évidence dans cette étude chez le rat mâle, tels qu’une dystrophie de tissus osseux, une déminéralisation des tissus et une hyperplasie des glandes parathyroïdiennes. De plus, une inflammation de la muqueuse nasale imputable, soit à l’administration par gavage, soit à une affinité du chlorure mercurique pour la muqueuse, a été observée. La mortalité chez des rats Fischer-344 exposés du chlorure mercurique par gavage pendant 2 ans est augmentée chez les mâles à la dose de 1,9 mg Hg.kg^-1.j^-1, mais il n’y pas d’augmentation de la mortalité chez les femelles à la dose de 3,7 mg Hg.kg^-1.j^-1. Il n’y a pas d’augmentation de la mortalité chez les souris mâles et femelles B6C3F1 jusqu’à la dose de 7,4 mg Hg.kg^-1.j^-1 (NTP, 1993).

Une augmentation de la peroxydation lipidique hépatique, et une diminution de la glutathion peroxydase ont été observées chez des rats exposés par voie orale à une dose non spécifiée pendant 30 jours (Rana et Boora, 1992). Une diminution du poids du foie a également été observée chez des rats recevant une dose de 10 mg.kg^-1 par jour pendant 4 semaines (Jonker et al., 1993).

Des effets cardiovasculaires ont aussi été observés après une exposition par voie orale au mercure inorganique. Chez le rat, l’exposition pendant 180 jours à 28 mg.kg^-1 de chlorure mercurique présent dans l’eau de boisson induit une diminution de la contractilité cardiaque, une augmentation de la pression sanguine mais aucun effet sur la fréquence cardiaque (Carmignani et al., 1992). L’augmentation de la pression sanguine a été attribuée à un effet vasoconstricteur du mercure et l’augmentation de la contractilité cardiaque a été attribuée à un effet toxique direct du mercure sur le muscle cardiaque. Des résultats légèrement différents ont été observés après une exposition de 350 jours à 7 mg de chlorure mercurique par kg et par jour présent dans l’eau de boisson chez les rats d’une souche différente (Boscolo et al., 1989 ; Carmignani et al., 1989). Une réponse inotrope positive, une augmentation de la pression sanguine et de la contractilité cardiaque ainsi qu’une diminution de la sensibilité des barorécepteurs ont été observées lors de cette étude. Ce résultat a permis de montrer que les mécanismes conduisant à une cardiotoxicité, dans le cadre d’une exposition chronique au mercure inorganique, impliquaient un relargage de noradrénaline par les terminaisons présynaptiques.

De nombreuses études ont été menées sur les effets immunitaires pouvant être induits par une exposition par voie orale au mercure inorganique. Cet impact sur le système immunitaire dépend de l’espèce et de la souche animale étudiée. La plupart des rats développent une protéinurie et une néphropathie. A la dose de 0,04 mg.kg^-1 de mercure inorganique, des anticorps liés à la membrane rénale sont observés, tandis qu’à plus fortes concentrations (0,07-1,48 mg.kg^-1) apparaît une protéinurie. L’étude de Druet et al., 1978 dans laquelle des rats "Brown Norway" furent exposés par injection sous-cutanée à 0, 100, 250, 500, 1 000 et 2 000 µg.kg^-1 de chlorure mercurique, 3 fois par semaine pendant 8 semaines et à 50 µg.kg^-1 pendant 12 semaines, a mis évidence la présence d’anticorps IgG dans les reins chez tous les rats exposés, accompagnée de protéinurie chez les rats exposés à 100 µg.kg^-1 de chlorure mercurique ou à des doses supérieures. Des lésions tubulaires sont apparues à la plus forte dose de mercure soit 2 000 µg.kg^-1. Cette étude a permis de déterminer un LOAEL de 0,317 mg.kg^-1.j^-1 pour une réaction auto-immune mesurée par la présence d’IgG dans les reins. Dans l’étude de Bernaudin et al., 1981 où des rats "Brown Norway" furent exposés par l’intermédaire de la nourriture à 0 ou à 3 000 µg.kg^-1 par semaine de chlorure mercurique pendant 60 jours, un dépôt d’IgG dans les glomérules fut observé chez 80 % des rats après 15 jours d’exposition et chez 100 % des rats après 60 jours d’exposition. Une légère protéinurie est observée chez 60 % des rats exposés. Un LOAEL de 0,226 mg.kg^-1.j^-1 a été établi à partir de cette étude. Enfin, l’étude de Andres (1984) menée chez des rats "Brown Norway" et chez des rats "Lewis" exposés, par gavage, à 3 mg.kg^-1 de chlorure mercurique présent dans 1 L d’eau de boisson, 2 fois par semaine pendant 60 jours, a mis en évidence la présence d’un dépôt d’IgG au niveau du glomérule chez les rats "Brown Norway" ainsi que des lésions au niveau du colon et de l’iléon et un dépôt anormal d’IgA au niveau de la lame basale des glandes intestinales. Aucun effet néfaste n’a été observé chez les rats "Lewis".

Mercure organique

Le mercure organique induit, par voie orale, des troubles respiratoires, cardiovasculaires, gastro-intestinaux, hématologiques, rénaux, immunologiques, neurologiques et une perte de poids. L’effet critique est l’atteinte neurologique.

Charleston et al., 1996 ont étudié l’effet à long terme de l’exposition du méthylmercure sur le nombre de neurones, d’oligodendrocytes, d’astrocytes, de microglies, de cellules épithéliales et de péricytes présents dans le thalamus chez le singe "Macaca fasciculus". Quatre lots de guenons, 4-5 individus par lot, ont été exposés pendant 6, 12 ou 18 mois à 50 µg de méthylmercure par kg et par jour. Le méthylmercure était présent dans du jus de pomme. Dans un des lots, les singes ont été exposés pendant 12 mois suivis de 6 mois sans exposition. Un lot témoin fut établi pour chaque temps d’exposition. Le comportement des singes ne semblait pas différent après l’exposition au mercure, les fonctions hématologiques ne sont pas touchées et les constantes sanguines ont été normales. Les singes exposés pendant 6 mois présentaient une réduction de 44,6 % du nombre d’astrocytes. Cette réduction a été également observée chez le lot des singes exposés au méthylmercure pendant 12 mois suivis de 6 mois sans exposition (réduction du nombre d’astrocytes de 37,2 %). Une augmentation de 228 % du nombre de microglies fut observée chez les singes exposés pendant 18 mois. Cette augmentation est de 162 % chez les singes ayant été exposés pendant 12 mois, puis non exposés pendant 6 mois. L’étude de la spéciation du mercure présent dans le thalamus des singes a montré que la concentration de méthylmercure atteint un plateau chez les singes exposés pendant 12 mois.

Par voie orale, une seule étude traite de l’effet respiratoire du mercure organique chez l’animal : l’exposition pendant 2 ans à du chlorure de méthylmercure présent dans la nourriture des rats n’induit aucune lésion pulmonaire pour une dose de 0,1 mg Hg.kg^-1.j^-1 (Verschuuren et al., 1976). Dans cette même étude, aucune modification histopathologique du cœur ne fut observée. D’autres études ont par contre mis en avant l’effet du mercure organique sur le cœur. Une diminution de la pression systolique du sang a été constatée chez les rats mâles exposés, par gavage, à 0,4 mg.kg^-1.j^-1 de chlorure de méthylmercure pendant 3 à 4 semaines (Wakita, 1987). Cet effet fut observé environ 60 jours après le début de l’exposition et persiste au moins pendant 9 mois.

Le mercure organique ingéré est également toxique pour le système gastro-intestinal et hématologique. L’exposition de rats pendant 2 ans à de l’acétate de phénylmercure présent dans l’eau de boisson, induit une nécrose et une ulcération du caecum à partir de 4,2 mg Hg.kg^-1.j^-1. Aucun effet n’est observé lorsque les rats sont exposés pendant 2 ans à
1,7 mg.kg^-1.j^-1 d’acétate de phénylmercure (Fitzhugh et al., 1950 ; Solecki et al., 1991). Cependant, les femelles présentent des altérations légères à modérées des reins (dilatation tubulaire, atrophie, fibrose) à partir de 0,5 ppm d’acétate de phénylmercure soit 0,042 mg.kg^-1.j^-1. A la dose de 0,1 ppm soit 0,0084 mg.kg^-1.j^-1, aucune anomalie n’a été observée (Fitzhugh et al, 1950). Un NOEL de 0,1 ppm soit 0,0084 mg.kg^-1.j^-1a été retenu.

Après avoir été exposées pendant 2 ans, par la nourriture, à 0,60 mg.kg^-1.j^-1 de chlorure de méthylmercure, les souris présentaient une ulcération de l’estomac glandulaire (Mitsumori et al., 1990).

L’effet principalement observé chez les rongeurs après une exposition par voie orale au mercure organique est une toxicité rénale. Des modifications histopathologiques à ce niveau ont été observées chez les rats femelles exposés, par gavage, 5 jours par semaine, pendant 3 à 12 semaines à 0,86, 1,68 ou à 3,36 mg.kg^-1.j^-1 de diacyanidiamide de méthylmercure. Le lot exposé à la plus faible dose présente de larges foyers de cellules basophiles au niveau des tubules, une desquamation cellulaire, une fibrose et une inflammation du cortex rénal (Magos et Butler, 1972). Mais aucun lot témoin n’a été réalisé dans cette étude. Dans l’étude de Fitzhugh et al., 1950, les rats exposés pendant 2 ans, par la nourriture, à l’acétate de phénylmercure présentaient des altérations légères à modérées des reins (dilatation tubulaire, atrophie, fibrose). Ces effets ont été observés chez les rats femelles à partir de 0,5 ppm d’acétate de phénylmercure (0,042 mg Hg.kg^-1.j^-1). A la dose de 0,1 ppm (0,0084 mg.kg^-1.j^-1), aucune anomalie n'a été observée. Une dégénérescence des cellules épithéliales ainsi qu’une fibrose interstitielle furent observées chez les souris exposées pendant 2 ans à 0,13 mg de chlorure de méthylmercure par kg et par jour. Aucun effet ne fut constaté à la dose de 0,03 mg Hg.kg^-1.j^-1 (Mitsumori et al., 1990).

Le mercure organique induit également une diminution du poids des rongeurs. Chez les rats, l’exposition à 0,4 mg d’acétate de phénylmercure, présent dans la nourriture, pendant 2 ans, induit une perte du gain de poids de 10 % (Solecki et al., 1991).

Le mercure organique induit aussi chez les animaux des troubles hématologiques et immunologiques. L’étude de Solecki et al., 1991 a montré que des rats ayant été exposés par l’eau de boisson à 4,2 mg.kg^-1.j^-1 d’acétate de phénylmercure présentaient une diminution du taux d’hémoglobine et du taux d’hématocrite ainsi qu’une réduction du nombre d’hématies. Des souris BALB/c exposées, par voie orale, pendant 12 semaines à 0,5 mg de méthylmercure dans la nourriture présentent des troubles immunologiques caractérisés par une diminution du poids du thymus d’environ 22 % et une diminution du nombre de cellules dans le thymus d’environ 50 %. L’activité des cellules NK «Natural Killer» fut réduite de 44 % dans la rate et de 75 % dans le sang. Un LOAEL de 0,5 mg.kg^-1.j^-1 a été établi chez les souris femelles pour une réduction de l’activité des cellules « Natural Killer » et pour une diminution de poids du thymus.

La déméthylation du méthylmercure conduisant à l’ion mercurique, il existe une certaine similarité de mécanismes toxiques des formes de mercure. De plus, il a été montré que chez des rats exposés in utero à du mercure élémentaire, à du méthylmercure, ou les deux, les effets neurotoxiques sont similaires aux effets du méthymercure potentialisant les effets du mercure élémentaire (Fredriksson et al., 1996).

Mercure inorganique

Aucune étude ne traite des effets induits par une exposition par voie cutanée au mercure élémentaire et au mercure inorganique chez l’animal.

Mercure élémentaire

Un certain nombre d’études épidémiologiques ont été conduites pour examiner la mortalité par cancer chez des salariés exposés aux vapeurs de mercure élémentaire.

Les résultats sont variés :

- Une étude de cohorte menée dans une usine de fabrication d’armes chimiques n’a pas mis en évidence de différence significative concernant le risque de cancer du poumon entre les salariés exposés et les salariés non exposés (Cragle et al., 1984).

- L’étude de Barregard et al., 1990 réalisée dans une usine de fabrication de chlore à montré l’existence d’un excès de risque significatif de cancer du poumon ainsi qu’un excès de risque non significatif des cancers du cerveau et du rein chez les salariés exposés par rapport aux salariés non exposés.

- Des risques significatifs de cancer du cerveau ont été montrés dans une usine de fabrication de chlore en Norvège (Ellingsen et al., 1992).

Les résultats obtenus lors de ces études sont contradictoires.

Mercure inorganique - Chlorure mercurique

Aucune étude épidémiologique n’a été réalisée sur l’effet cancérigène du mercure inorganique.

Mercure organique - Méthylmercure

Chez l’homme, trois études menées au Japon, en Pologne et en Suède (Tamashiro et al., 1984 ; Janicki et al., 1987; Erikson, 1981-1990) ont été sélectionnées pour examiner la relation entre l’exposition au méthylmercure et l’effet cancérogène éventuel. Cette relation n’a pu être clairement mise en évidence.

Il n’existe pas d’études expérimentales concernant la cancérogénicité du mercure élémentaire.

Mercure inorganique - chlorure mercurique

Les résultats de l’étude du NTP (1993) menée chez le rat et la souris exposés pendant 2 ans, par gavage, au chlorure mercurique ont montré :

- chez la souris mâle, la présence de quelques adénomes et adénocarcinomes rénaux,

- chez le rat femelle, la présence de quelques adénocarcinomes rénaux

De plus, chez le rat une relation dose-effet a été observée :

- chez les femelles, pour l’apparition de papillomes de l’estomac,

- chez le mâle et la femelle, pour l’apparition de l’hyperplasie de l’estomac.

Deux autres études ne mettent pas clairement en évidence la cancérogénicité du chlorure mercurique (Fitzhugh et al., 1950 ; Schroeder et Mitchener, 1975).

Mercure organique- Méthylmercure

Les études réalisées chez des souris de deux souches différentes exposées au méthylmercure, par leur alimentation, ont montré une augmentation de l’incidence des tumeurs rénales uniquement chez les souris mâles (Hirano et al., 1986 ; Mitsumori et al., 1981 ; Mitsumori et al., 1990).

Chez le rat, les études sont plus limitées et les résultats n’ont pas permis de mettre en évidence un effet cancérogène du mercure organique (Mitsumori et al., 1983 ; Mitsumori et al., 1984; Verschuure et al., 1976 ; Verschuuren et al., 1976).

Il existe peu d’études sur le potentiel génotoxique du mercure chez l’homme. Les études épidémiologiques chez des ouvriers exposés à du mercure élémentaire (Anwar et Gabal, 1991 ; Barregard et al., 1991 ; Mabille et al., 1984 ; Popescu et al., 1979 ; Verschaeve et al., 1976 ; Verschaeve et al., 1979 ) ou accidentelles par ingestion (Wulf et al., 1986) n’apportent pas de preuves convaincantes de l’altération du nombre et de la structure des chromosomes dans les cellules somatiques humaines.

Chez l’animal, des études ont pu montrer le caractère potentiellement génotoxique du mercure. Le chlorure mercurique est capable de se fixer à la chromatine de fibroblastes de rats (Rozalski et Wierzbicki, 1983) et aux cellules ovariennes de hamster chinois (Cantoni et al., 1984). Il a également été noté des dommages sur l’ADN de fibroblastes embryonnaires de souris et de rats (Zasukhina et al., 1983) et d’autres études ont montré que le chlorure mercurique est capable d’engendrer des cassures monobrin de l’ADN (Cantoni et al., 1984 ; Christie et al., 1984).

Mercure élémentaire

Dans une étude épidémiologique, réalisée chez des assistantes dentaires, les auteurs ont montré que la fécondabilité des femmes exposées à de fortes concentrations en mercure (via les amalgames dentaires) n’est que de 63% par rapport aux femmes non exposées aux amalgames contenant du mercure (Rowland et al., 1994). De même, une étude récente a pu montrer que les femmes exposées à des vapeurs de mercure au travail (0,001-0,200 mg.m^-3) présentent plus de douleurs abdominales et des dysménorrhées comparativement aux femmes non exposées (Yang et al., 2002).

Mercure inorganique

Au cours d’une étude épidémiologique chez des femmes régulièrement exposées à du mercure (80 µg.m^-3), aucun effet néfaste sur le taux de fertilité n’a été observé (Goncharuk, 1977).

Mercure élémentaire

Une étude réalisée chez la ratte a montré l’allongement des cycles menstruels à la concentration de 2,5 mg.m^-3 de mercure élémentaire pour une exposition de 6 heures par jour, 5 jours par semaine pendant 21 jours.*

Mercure élémentaire

Des études menées, sur des femmes enceintes, chez les dentistes et leur personnel, au Danemark, aux USA, en Pologne, en Suède, en Union Soviétique, décrivent une augmentation des malformations congénitales et des avortements. De même, une diminution du poids des enfants à la naissance a été notée. L’étude de Cordier et al., 1991 a mis en évidence un risque d’avortement spontané doublé chez les femmes de salariés exposés au mercure élémentaire, si la concentration de mercure dans les urines des salariés est supérieure à 50 µg.L^-1. Cependant, il semble que la relation entre l’exposition au mercure élémentaire et les effets sur la reproduction ne soit pas aussi évidente.

Mercure inorganique

Une étude menée chez les femmes travaillant dans une fonderie, exposées à 80 µg.m^-3 de mercure, a montré une augmentation des avortements spontanés (Goncharuk, 1977).

Etant donné la sensibilité des enfants au méthylmercure et les similarités de mécanismes toxiques avec le mercure élémentaire, les enfants peuvent être considérés comme plus sensibles à la toxicité du mercure inorganique. De nombreuses études ont pu montrer que l’exposition au mercure in utero  et post-natal induit une neurotoxicité et une toxicité sur le développement (Grandjean et al., 1994 ; Harada, 1995 ; McKeown-Eyssen et Ruedy, 1983 ; McKeown-Eyssen et al., 1983).

Mercure organique 

Plusieurs études menées dans des endroits différents (les îles Seychelles, les îles Féroé, la Nouvelle Zélande) ont étudié l’effet du méthylmercure sur le développement des enfants dont les mères furent exposées pendant toute la grossesse à du méthylmercure par voie orale. Ces publications ont principalement étudié les paramètres neurospychologiques et les effets sur le neurocomportement des enfants.

Les études longitudinales sur le développement réalisées dans les îles Seychelles (Myers et al., 1995b ; Myers et al., 1995c ; Myers et al., 1995a ; Myers et al., 1997; Myers et Davidson, 1998; Davidson et al., 1995a, 1995b, 1998) ont été menées chez 779 enfants issus de mères contaminées par le méthylmercure, présent dans les poissons consommés. Les enfants ont été suivis de la naissance jusqu'à l’âge de 5,5 ans et certains paramètres neuropsychologiques ont été étudiés. La quantité de mercure présent dans les cheveux des mères exposées fut mesurée comme biomarqueur d’exposition. La concentration moyenne de mercure présent dans les cheveux des femmes enceintes était de 6,8 ppm et la concentration moyenne la plus élevée était de 15,3 ppm. Aucun trouble du comportement n’a été mis en évidence chez les enfants et ce, quelle que soit la concentration de mercure présent dans les cheveux des mères.

Dans l’étude menée dans les îles Féroé, 900 enfants, dont les mères furent contaminées par voie orale par le méthylmercure, ont été examinés (Grandjean et al., 1997). La quantité de mercure présent dans le sang et dans les cheveux des mères exposées a été mesurée. A l’âge de 7 ans les enfants ont subi une série de tests comportementaux. Dans leur étude, Grandjean et al., 1994 ont montré que des risques de troubles neurocomportementaux pouvaient apparaître chez l’enfant si la concentration de méthylmercure présent dans les cheveux de la mère était supérieure à 6 µg de mercure par g de cheveux soit 2,4 µg de mercure pour 100 mL de sang. Une étude récente publiée par la même équipe (Grandjean et al., 2003) a été réalisée chez 1 022 enfants nés dans les îles Féroé de mars 1986 à décembre 1987. La performance neurocomportementale de 917 enfants fut analysée à l’âge de 7 ans. L’exposition intra-utérine au méthylmercure fut déduite pour 614 enfants à partir des concentrations de mercure mesurées dans le sang et dans les cheveux des mères exposées. Chez ces 614 enfants, la diminution de la performance à 8 tests neuropsychologiques sur 16 est significative et est directement corrélée à la concentration de mercure dans le sang des mères exposées. Les tests neurophysiologiques présentent des résultats normaux alors que les tests neuropsychologiques réalisés révèlent des dysfonctionnements plus prononcés au niveau du langage, de la mémoire et de l’attention, et dans une moindre mesure, au niveau des fonctions motrices et visuelles. Plusieurs zones du cerveau semblent donc être atteintes suite à une exposition prénatale au méthylmercure, et ce même pour des concentrations en dessous de 10 µg.g^-1 de mercure, retrouvées dans les cheveux des mères. Les auteurs suggèrent donc qu’un doublement de l’exposition au mercure est à l’origine d’un retard du développement de 2 mois, pour certaines fonctions (Grandjean et al., 1997). Cette étude confirme que l’exposition des mères au méthylmercure pendant la grossesse induit un déficit neuropsychologique chez les enfants détectable à partir de 7 ans.

L’étude de Cordier et al., 2002 menée en Guyane Française a également mis en évidence de faibles troubles neurologiques chez des enfants âgés de 5 à 7 ans dont les mères furent exposées à du méthylmercure. Une relation dose effet a été observée entre le taux de mercure présent dans les cheveux des mères, une augmentation des réflexes et une diminution dans la réussite de tests analysant l’organisation visiospatiale chez les enfants. Cette association dépend du sexe de l’enfant et est plus importante chez les garçons que chez les filles.

Les études épidémiologiques menées à la suite des accidents qui ont eu lieu au Japon, en Irak, au Canada et en Nouvelle-Zélande, ont montré que le méthyl et l’éthylmercure pouvaient provoquer des altérations du cerveau chez les enfants exposés in utero (Al-Mufti et al., 1976; Kutsuma, 1968). Les malformations les plus sévères (paralysie, retard de croissance, cécité) sont observées chez les enfants exposés pendant le second trimestre de la grossesse (Harada, 1978 ; Pierce et al., 1972; Snyder, 1971), ce qui souligne la vulnérabilité des enfants au mercure et ce qui justifie leur appartenance à une sous-population sensible.

Mercure élémentaire

Chez les rats, le mercure élémentaire (exposition par inhalation des mères) traverse la barrière placentaire et s’accumule chez le fœtus (Morgan et al., 2002). L’inhalation de mercure métallique (1,8 mg.m^-3, 1h ou 3h par jour) pendant la gestation, et plus particulièrement entre le 11^ème et le 14^ème jour et entre le 17^ème et le 20^ème jour de gestation, a provoqué des déficits comportementaux par comparaison aux rats non exposés (Danielsson et al., 1993). Un LOAEC de 1,8 mg.m^-3 dose est observé sur l’abscence de toxicité maternelle.

Des auteurs ont montré une augmentation des résorptions fœtales, une diminution de la taille des portées, ainsi qu’une modification du poids des nouveau-nés chez des rattes exposées pendant 2h par jour à 8 mg.m^-3 de vapeurs métalliques de mercure entre le 6^ème et le 15^ème de gestation (Morgan et al., 2002).

Une exposition de rats nouveau-nés à des vapeurs de mercure élémentaire à 0,05 mg.m^-3 pendant 1h ou 4h, pendant 1 semaine correspondante à une forte croissance du cerveau (du 11^ème au 17^ème jour post-parturition) a montré des modifications comportementales chez les rats testés à 4 et 6 mois chez le groupe exposé pendant 4 h. La sévérité des effets est directement liée à l’exposition (Fredriksson et al., 1992).

Mercure organique

Des études réalisées chez le singe et le rat ont montré que le mercure organique était tératogène à des doses qui ne sont pas toxiques chez la mère. Ces effets se manifestent par une hydrocéphalie, un bec de lièvre, un retard d’ossification. L’exposition prénatale peut être associée à des troubles du comportement mais aussi à des modifications fonctionnelles du rein, du foie et du système immunitaire.

Une étude chez le rat exposé au méthylmercure du 6^ème au 9^ème jour de gestation a permis de déterminer un NOEL de 4 µg de mercure organique par kg. Chez la souris exposée au 8^ème jour de gestation, le NOEL est de 2 mg de mercure organique par kg.